Ambientで遠隔観測その2

LORA評価ボードのLRA1-EBを使って温度センサを無線経由にしてみました。懐かしのBASIC内蔵で、すごく簡単にリモート動作をするようにできます。ほとんどサンプルプログラムのままです。受信側は受信データをSerialに流し、ESP32で受信してAmbientに送ります。

Exif_JPEG_PICTURE

受信側で受信できるとLEDが点滅するので受信できたのがわかります。送信側を家に置いて、受信側を持って車でどこまで届くかやってみましたが、田舎で何もないところですが、2kmぐらいは届くようです。sfをもう少し大きくすると距離が延びるらしいです。データは10byteほどなので、今度は距離にトライしてみるつもりです。

Ambientで遠隔観測

Ambientというデータ保存+グラフ化サービスを利用して遠隔観測をしてみようと思っています。まずは自宅にセンサを置いて、アップロードしてみました。

センサはBME280、マイコンはESP32-DevkitCを使いました。10秒毎に測定して液晶表示して、10分毎にAmbientに瞬時値をアップロードします。

なんと、こんなグラフがちょいちょいと作れてしまいました。ここまでは無料の範囲です。リミット越えでメールが送れればsakura.ioでやっていることと同様のことができそうです。ただ、AmbientはWANに接続されたゲートウェイが必要ということが違います。センサとゲートウェイ間はLORAという広域無線通信で接続します。最終的にはTheThingNetworkの利用まで行きたいと思っていますが、Ambientで可能なところまでやってみたいと思います。次はセンサをLORAで飛ばしてどこかに置かせてもらおうと計画中です。

sakura.ioのDatastoreV2対応

sakura.ioのモジュール不良は無事対策完了したようで良かったです。その後、Datastore機能がV2になるとの連絡があり、早速1ヶ月保存の無料タイプを追加登録しました。

データ取得プログラムは前のままではデータが取れず、フォーマットが変更になっていました。最初は何が変わっているのかよく理解できず、json.dllのエラーの意味もよくわからず、四苦八苦しましたが、channelsが配列になったことがわかりました。その後はすんなりと進み、元のようにデータを取れるようになりました。同じ時に送ったchannelデータをまとめてくれるので、V2の方が簡単に処理できます。最初からこうしてくれていればいいのに…最初に苦労したのを思い出しました。

今日もいい天気で、よく発電していますね。(我が家では無いですが)

追加

非力なStickPCで動かしていますが、以前はデータ取得に時間がかかるのが気になっていたのが、早く終了するようになりました。V2のおかげでしょうか。

IVカーブ測定

久しぶりにIVカーブ測定プログラムを動かしてみました。kikusuiのPLZという電子負荷に測定用のシーケンスを書き込んでスキャンし、PLZの測定機能でIVを測定する方式にしてあります。そのため、1回のスキャンに数十秒かかってしまうので、曇りの日には向かないです。以前、オシロでIVを取得する測定システムを作ったことがあるので、そんな方式か、CONTECのADで取得する方式かにしたいところです。

オフグリッド用に使っているシステムのバルク充電中の出力がやや低いので、IVカーブを取ってみたかったのですが、やっぱりIVカーブで測った方がPmaxが大きいので、チャージコントローラがPmaxをうまく探せていないような感じです。ソーラーパネルのコネクタが古いタイプで、手持ちのものと違うので、簡単に測れない。どこかに売っていないか探してみることにしよう。

sakura.ioを使った発電電流遠隔モニタ5

飯島町の iNE開発株式会社 で設置した小型水力発電にsakura.ioを使った遠隔モニタを設置しました。基本は太陽光用と同じですが、発電データはすでに設置してあったPanasonicのパワーセンサからRS485で取得しています。その他に直流CTでパワコンの入力電流と投げ捨て負荷電流を計測しています。今回の電源はACアダプタですので、モニタ用の機器はほとんどこれだけで、 アンテナは制御盤の外に出してあります。

基板が入ったBOXとタイマ

sakura.ioにアップしたデータはStickPC(Win10)でプログラムを動かして取得しています。10分毎にデータを取得して、値に異常があればメールするようにしてあります。下の画像の13時頃にはメールが飛んできました。

現在sakura.ioは基板に問題が出たらしく、販売が停止しています。問題を解決して早く再開してほしいものです。

エコキュート設置後の電力量

エコキュート設置後の10月~12月の電力量を集計して、昨年と比較してみました。エコキュートは原則ソーラーによる沸き上げにして、雨の日は停止しています。

消費電力は、冬場で太陽光発電量が低下していることもあり、昨年の約2/3に下がり、売電も100kwh/月ぐらいは昼間の沸き上げに使われているのがわかります。冬なので発電より消費の方が多いですが、温かい時期はソーラーでまかなえそうな予感です。

このデータは自作設置してある連系点の電力モニターのデータを使用しました。ソーラーはHEMSに繋がっておらず、HEMSのデータはスマートメーターの購入と売電だけなので、ソーラーをHEMSに繋げるよう 「ECHONET Lite入門」を読んで勉強中です。

エコキュートとHEMS

卒FITに向けて自家消費で給湯ができるように電熱式深夜電力温水器をエコキュートに変更しました。予想以上の効率UPで、太陽光発電で余裕で温水が供給できるようになりました。

ソーラーチャージ設定を10時から14時までに設定して昼間お湯を沸かすように設定してあります。エコキュートの消費電力は1.2kwぐらいで、売電が下がっただけで沸き上げ完了していることがわかります。IHとダブって消費電力が高くなっていますが、朝の6時前に30分ほどエコキュートが動いています。

ついでにHEMS(Panasonic MKN704)も設置してスマートメーターと接続しました。設置してあったスマートメーターと通信方法が合わず、中部電力さんに通信機能を変更していただき手間をおかけしましたが、無事接続ができ、電力トレンドも取れるようになりました。ただ、HEMSからエコキュートを操作することはかなり限られているようです。リモコンと同じことはHEMSからはできませんでした。このあたりは今後のバージョンアップに期待したいところです。

10月の電力使用は昼間と夜間がほとんど同じというびっくりするような結果になりました。目の上のたんこぶのような夜間電力使用量が激減しました。

      昼        夜間

9月  76    215

10月  68   65

11月  122  71(未確定)

11月は昼間が増加してしまいましたが、昨年の半分以下の消費電力であることは変わりません。今後も継続するか見守っていきたいと思います。

HIOKI3193用ロガーの改訂

今までNI-VISAを使っていたHIOKI3193POWER HiTESTER用ロガーをSerialPort使用に変更しました。最初KI-VISAで作って、NI-VISAに変更して、今回の変更です。これでVISAの入っていないPCでも動くようになりました。それにしても、何で最初にKI-VISAで作ったのか覚えていません。最初はGPIBで動かしたのかなあ…

HIOKI3193用ロガー

10秒毎に4CH分のデータを取得してCSVに記録するだけですが、それがとても約に立つんです。

追記:
SetDateボタンを押しても時刻設定できないので取説を見たら、RS232からは時刻設定できないと書いてありましたので、最初はGPIBで使ったようです。すっかり忘れています。(^^;

太陽光発電モニターシステム

我が家で動いている太陽光発電モニターシステムは4個、
1.系統連系モニター(パワコン+自作売電電力計測器、RS485)
2.日射量+系統連系ストリング電流モニター(自作ストリング電流測定器+WROOM-02)
3.オフグリッド1F居間システム(PV540W,自作インバータリモコン兼モニター,WROOM-02)
4.オフグリッドモニター運転用(PV240W,自作インバータリモコン兼モニター,WROOM-02)
です。Xpノートパソコン1台(LatitudeX1)で運転している画像です。

太陽光発電モニター

狭い画面内になんとかグラフと測定値が見えるように配置しています。系統連系ロガーでは電気温水器が朝方に大電力を消費しているのが良くわかります。エコキュートにリプレースする予定なので、どれぐらい下がるのか楽しみです。

系統連系用ロガー

PVモジュール

ストリングモニター

9年前に設置したときのままですが、ロガーBOXの中に虫の巣がありました。写真を撮ったあとにきれいに除去しました。コードの穴を塞いでおかないといけません。この時はURDのCTとトランスでH8マイコンで逆流電力も測れるように作ったのですが、OMRONの電力センサKMシリーズを使った方が簡単でした。ここからRS485の線はパワコンを経由してロガーまで続いています。発電量はパワコンから取得しています。
PVモジュールの下に見える小さなドームは日射量センサで、各ストリングに付けたDCCTとともにストリングモニターでロギングしています。ストリングモニターは自前のオフグリッド発電で、ガーデンライトといっしょに動いています。ストリングモニターはストリングが日陰になって発電低下するのがよくわかりますが、毎日同じように影になってトラブルなく発電してくれているので最近はあまり見ていません。(^^;

 

 

sakura.ioを使った発電電流遠隔モニタ4

ON時間を4分に延長した後は欠測なくデータを送っているようですが、通常接続まで1分程度のところ時々接続までに2分かかり、2日に一度は3分かかることがあるようです。アンテナの角度を変えてから前のように連続で長くかかることはなくなりましたが、ON時間を短くすることは出来なさそうです。

.NETでパソコンからデータを取得するプログラムを作ってみました。10分毎に送ったデータを1時間に平均化してグラフにしてあります。折れ線は日射量で、各パワコンともに日射に追従した発電電流が出ていることがわかります。何事もなく動いているようです。
sakura.ioは20日間のデータを保存してくれるので、最大20日分のデータを取得することができます。JSONの日時データをローカル時刻に変換するときにたまに12時間制で返すことがあるようです。.NETのバグなんでしょうかね…